飛輪電池的飛輪減速方法
【專利摘要】一種飛輪電池的飛輪減速方法，所述飛輪電池包括有密封安全罩和設(shè)置在密封安全罩內(nèi)部的飛輪組件，其中該減速方法包括將氣體和/或液體注入所述密封安全罩內(nèi)，采用該方法的飛輪電池能夠顯著降低飛輪對(duì)飛輪電池周圍環(huán)境甚至人體帶來(lái)傷害的風(fēng)險(xiǎn)性，從而有效地保證了飛輪電池的使用安全。
【專利說(shuō)明】飛輪電池的飛輪減速方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于儲(chǔ)能電池領(lǐng)域，特別涉及一種飛輪電池的飛輪減速方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，人們?cè)谏a(chǎn)生活中使用的儲(chǔ)能電池的種類多種多樣，其中使用最多最廣泛 的是化學(xué)電池，化學(xué)電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存，再轉(zhuǎn)化為電能輸出，它價(jià)格低廉、技術(shù) 成熟，但是也存在一些缺點(diǎn)，比如：第一，儲(chǔ)能密度小、放電時(shí)間短；第二，充放電次數(shù)受到 限制，使用壽命短；第三，充電時(shí)間長(zhǎng)、使用效率低；第四，造成環(huán)境的二次污染、電池使用 后需要被回收處理。
[0003] 隨著社會(huì)的進(jìn)步和對(duì)污染的重視，人們逐漸發(fā)展出以機(jī)械方式儲(chǔ)能的飛輪電池。 飛輪電池的概念起源于上世紀(jì)70年代早期，在上世紀(jì)90年代得到了高速的發(fā)展，它突破 了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能?，F(xiàn)有的飛輪電池主要包括三個(gè)核心部分：飛輪、 電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)、和電力電子變換裝置。電力電子變換裝置從外部輸入電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪儲(chǔ)存機(jī)械能，當(dāng)外部負(fù)載需要能量時(shí)，用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋 轉(zhuǎn)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電力電子變換裝置變成負(fù)載所需要的各種頻率、電壓等級(jí)的 電能，以滿足不同的需求。由于輸入、輸出是彼此獨(dú)立的，設(shè)計(jì)時(shí)常將電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)用一 臺(tái)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸入輸出變換器也合并成一個(gè)，這樣就可以大大減少系統(tǒng)的大小和重量。飛 輪電池內(nèi)的飛輪的轉(zhuǎn)數(shù)極高，一般可達(dá)40000?50000r/min，當(dāng)飛輪在真空環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)并 且利用磁懸浮技術(shù)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速可高達(dá)200000r/min。如此高轉(zhuǎn)速的飛輪，同時(shí)也是一個(gè)巨 大的潛在危險(xiǎn)。尤其，當(dāng)飛輪電池所在的設(shè)備發(fā)生機(jī)械故障、遭遇事故或者其他原因時(shí)，不 采取緊急措施使飛輪減速，是非常危險(xiǎn)的。所以必須有一種有效的可控的方法，讓飛輪在 必要的時(shí)候能夠主動(dòng)減速，來(lái)降低飛輪對(duì)飛輪電池周圍環(huán)境甚至人體帶來(lái)破壞性傷害的風(fēng) 險(xiǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械摩擦式減速顯然不適合飛輪減速，因?yàn)槿魏蔚臋C(jī)械性接觸，都可能給飛輪帶 來(lái)災(zāi)難性后果。因此，找到一種有效的方法使飛輪在必要的時(shí)候主動(dòng)減速是業(yè)內(nèi)丞待解決 的首要問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種使飛輪電池內(nèi)部的飛輪在特殊情況下能夠主動(dòng)減速的方法，采用 該方法的飛輪電池能夠顯著降低飛輪對(duì)飛輪電池周圍環(huán)境甚至人體帶來(lái)傷害的風(fēng)險(xiǎn)性，從 而有效地保證了飛輪電池的使用安全。
[0005] 技術(shù)方案：
[0006] 一種飛輪電池的飛輪減速方法，所述飛輪電池包括有密封安全罩和設(shè)置在密封安 全罩內(nèi)部的飛輪組件，其特征在于，該減速方法包括將氣體和/或液體注入所述密封安全 罩內(nèi)。
[0007] 優(yōu)選地，其中所述氣體為空氣。
[0008] 優(yōu)選地，其中所述氣體為高壓氣體。
[0009] 優(yōu)選地，其中所述液體為水、比水密度大的油、或液體石蠟。
[0010] 優(yōu)選地，其中所述油包括有潤(rùn)滑油。
[0011] 技術(shù)效果：
[0012] 飛輪電池包括有密封安全罩和設(shè)置在密封安全罩內(nèi)部的飛輪組件，本發(fā)明采用將 氣體和/或液體注入所述密封安全罩內(nèi)，使飛輪電池內(nèi)部的飛輪在特殊情況下能夠主動(dòng)減 速，該方法能夠使飛輪電池顯著降低飛輪對(duì)飛輪電池周圍環(huán)境甚至人體帶來(lái)傷害的風(fēng)險(xiǎn)， 從而有效保證了飛輪電池的使用安全。
[0013] 在飛輪電池的飛輪減速方法中，其中的氣體可以為空氣，成本低，優(yōu)選為高壓氣 體，可以使氣體快速進(jìn)入飛輪電池的密封安全罩內(nèi)；其中的液體優(yōu)選為水、比水密度大的 油、或液體石蠟，更優(yōu)選的為潤(rùn)滑油。上述材料都為經(jīng)濟(jì)實(shí)用材料，不會(huì)對(duì)飛輪電池中的飛 輪造成損壞和腐蝕等，也不會(huì)對(duì)飛輪電池周圍的人、事物及環(huán)境造成損害和腐蝕，又可有效 地迫使飛輪電池中的飛輪速度降低。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 一種飛輪電池的飛輪減速方法，飛輪電池包括有密封安全罩和設(shè)置在密封安全罩 內(nèi)部的飛輪組件，該減速方法包括將氣體和/或液體注入密封安全罩內(nèi)，使飛輪電池內(nèi)部 的飛輪在特殊情況下能夠主動(dòng)減速，使飛輪電池顯著降低飛輪對(duì)飛輪電池周圍環(huán)境甚至人 體帶來(lái)傷害的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效保證了飛輪電池的使用安全。
[0015] 優(yōu)選地，注入密封安全罩內(nèi)的氣體為空氣；更優(yōu)選地，注入密封安全罩內(nèi)的氣體為 高壓氣體。
[0016] 優(yōu)選地，注入密封安全罩內(nèi)的液體為水、比水密度大的油、或液體石蠟；更優(yōu)選地， 注入密封安全罩內(nèi)的油為潤(rùn)滑油。
[0017] 選用上述哪種材料，可以參考飛輪電池的實(shí)際情況，如，飛輪電池工作的內(nèi)部環(huán)境 及外部環(huán)境等。在特殊情況下，可以根據(jù)飛輪電池對(duì)飛輪速度的要求，可選用空氣作為注入 飛輪電池密封安全罩的材料，成本低，無(wú)需任何加工程序；亦可選用高壓氣體，可以是氣體 快速進(jìn)去飛輪電池的密封安全罩內(nèi)，對(duì)飛輪電池中飛輪的速度有較好的控制；甚至在緊急 的情況下，亦可選用水、比水密度大的油、或液體石蠟；優(yōu)選為潤(rùn)滑油。上述材料都為經(jīng)濟(jì)實(shí) 用材料，不會(huì)對(duì)飛輪電池中的飛輪造成損壞和腐蝕等，也不會(huì)對(duì)飛輪電池周圍的人、事物及 環(huán)境造成損害和腐蝕，又可有效地迫使飛輪電池中的飛輪速度降低。
[0018] 以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍 由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出的各種 修改或等同替換也落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種飛輪電池的飛輪減速方法，所述飛輪電池包括有密封安全罩和設(shè)置在密封安全 罩內(nèi)部的飛輪組件，其特征在于，該減速方法包括將氣體和/或液體注入所述密封安全罩 內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪電池的飛輪減速方法，其特征在于，所述氣體為空氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飛輪電池的飛輪減速方法，其特征在于，所述氣體為高壓 氣體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪電池的飛輪減速方法，其特征在于，所述液體為水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪電池的飛輪減速方法，其特征在于，所述液體為比水密 度大的油。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的飛輪電池的飛輪減速方法，其特征在于，所述油包括有潤(rùn)滑 油。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪電池的飛輪減速方法，其特征在于，所述液體為液體石 錯(cuò)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛輪電池的飛輪減速方法，其特征在于，所述高壓氣體為大 氣壓的2倍到5倍。
【文檔編號(hào)】H02K7/02GK104158341SQ201410421185
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】施霞虹 申請(qǐng)人:南寧市磁匯科技有限公司